作者：吳仲維
根據研究發現，大約在100億年前實際上約有10%的星系正在碰撞。其後隨著星系的合併，碰撞頻率逐漸降低，現在大約只有1-2%左右的星系在碰撞，而我們身處的銀河系，也同樣正在逐漸與仙女座星系接近，科學家推測在大約37.5億年之後兩星系將會開始碰撞。
星系之間的交互作用可用於研究宇宙形成與大尺度結構產生原因，以下將討論星系交互作用、這種交互作用產生的主要原因與觀測方法以及碰撞中所會產生的影響，就讓我們一探究竟這星系合併的精采過程吧。
星系碰撞與合併的過程
1. 靠近：
因為星系之間的重力相互吸引而靠近，彼此之間的相對速度可以從每秒100公里以下至1000公里以上不等，它們之間可能形成氣體和恆星橋。
2. 碰撞：
首先在邊緣地區的氣體碰撞在一起，氣體的密度提高，碰撞的邊緣便會活躍的誕生新恆星，再來便是中心區域的碰撞。
3. 重力反應：
碰撞後因兩星系接近時的動能，在彼此穿越而過後會開始分道揚鑣，兩星系受彼此重力的影響，形狀會大幅崩壞。再過一段時間後，兩星系根據它們的質量以及相對速度，最後可能會再次接近、合併或者永遠分開。
4. 合併：
兩星系重複多次的碰撞、穿越、再接近的過程，它們之間的軌道越來越圓、距離越來越近，每一次的碰撞過程，星系的形狀就會變形，螺旋結構逐漸消失。
5. 平靜：
合併後的星系要公轉數次後才逐漸達到新的平衡，與此前的階段相比這個階段需要的時間相當長。星系核需要約數億年時間才能平靜下來，而外圍部分則需要數十億年的時間才能平靜下來。
星系碰撞或者合併時星系裡的恆星一般不會碰撞，原因是因為相對而言它們的體積非常小；但是氣體星雲會發生碰撞，並喪失軌道能量，在這個碰撞過程中會形成許多球狀星團。
碰撞過程所產生的影響
1. 改變星系結構：
星系碰撞因為重力作用而改變本身型態，原本兩個螺旋星系在碰撞之後會因潮汐作用拉扯而形成橢圓星系。
2. 恆星產生率（SFR）增加： 銀河系圓盤區域每年約會新誕生３顆太陽質量的恆星，而星系碰撞時，一年則會誕生約數十到數百顆太陽質量的恆星。
3. 大尺度結構的產生： 宇宙形成之初物質會往較稠密（重力場較強）的地方聚集，於是稠密的地方形成團塊互相擠壓，陸續誕生了恆星，這些恆星聚集形成星系，星系之間的碰撞合併與聚集又形成星系團（較大）與星系群（較小），最終形成所謂的「大尺度宇宙結構」。
2. 恆星產生率（SFR）增加： 銀河系圓盤區域每年約會新誕生３顆太陽質量的恆星，而星系碰撞時，一年則會誕生約數十到數百顆太陽質量的恆星。
3. 大尺度結構的產生： 宇宙形成之初物質會往較稠密（重力場較強）的地方聚集，於是稠密的地方形成團塊互相擠壓，陸續誕生了恆星，這些恆星聚集形成星系，星系之間的碰撞合併與聚集又形成星系團（較大）與星系群（較小），最終形成所謂的「大尺度宇宙結構」。
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